CN110299901B - 一种可控式循环通断程序的算法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可控式循环通断程序的算法，主要涉及高炉上料系统技术领域，包括置位和复位控制部分，循环计数部分，循环控制部分，控制一个开关量输出值，使其能够以循环的方式做出定时置位，定时复位的动作，通过循环通断算法，控制振筛的下料闸门，使振筛在震动时，让闸门打开一段时间后，再自动关闭一段时间，再打开—>关闭，如此循环几次，目的是使振筛在放料的过程中产生几次空震，将振筛上的炉料粉末筛落，减少入炉粉末，炉料中的粉末少了，料面就不会糊料，煤气流很容易从炉底均匀通过，透气性好，减少了由于粉末而引起的悬料现象，提高了煤气利用率，有利于炉料的预热，减少能量消耗，增加还原度，提高高炉焦比和生铁产量。

Description

一种可控式循环通断程序的算法

技术领域

本发明主要涉及高炉上料系统技术领域，具体是一种可控式循环通断程序的算法。

背景技术

在高炉上料系统中，装料时，炉料从料仓中落下，通过振筛的筛选，进入称量斗。当炉料落在振筛的筛网上时，大于网眼的料块从筛网上滑过，进入称量斗，小于网眼的料块则从筛网上落下，由返矿皮带运走，在筛选炉料的过程中，很多炉料粉末随着振筛积累在筛网上。

发明内容

鉴于现有技术中存在的不足和缺陷，本发明提供了一种可控式循环通断程序的算法

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种可控式循环通断程序的算法，其特征在于：包括置位和复位控制部分，循环计数部分，循环控制部分；

在循环控制部分中，使用一个复位优先型触发器和一个接通延时定时器，用于算法的启动和结束，当在监控画面上点击启动按钮后，发出“运行指令”，通过复位优先型触发器使数字量“运行激活”置位为"1"，循环通断算法开始执行，直到程序内部变量“运行结束”的状态为"1"后，将“运行激活”复位为0，算法结束，同时变量“运行结束”通过接通延时定时器延时0.5秒后，发出“运行结束延时”信号，增加延时的目的是为了消除异常的信号波动；

在循环计数部分中，用到一个升值计数器模块，用于计算程序运行中的循环次数，当达到预设的循环次数后，发出结束信号；

在置位和复位控制部分中，通过脉冲定时器和断开延时定时器实现对外部变量“运行输出”的置位和复位时间的控制，当“运行激活”状态变为"1"后，正跳延检测触点发出一个脉冲信号"1"，激活脉冲定时器模块，其内部计时器开始计时，并且Q输出端输出"1"，通过断开延时定时器模块后，其Q输出端连接的“运行中断”信号状态变为"1"，此时“运行输出”置位"1"，当脉冲定时器模块的内部计时器达到“运行通时间设定”的时间后，模块Q输出端状态变为"0"，“运行输出”也复位"0"，同时激活断开延时定时器模块，其内部计时器开始计时，当断开延时定时器模块的内部计时器达到“运行断时间设定”时间后，“运行中断”复位"0"，同时脉冲定时器模块IN输入端连接的负跳延检测触点检测变量由"1"变为"0"后，发出一个脉冲信号"1"，循环重新开始。

作为本发明的进一步改进，在复位优先型触发器中，如果S输入端的信号状态为"1"，R1输入端的信号状态为"0"，则置位复位优先型触发器，否则，如果S输入端的信号状态为"0"，R输入端的信号状态为"1"，则置位复位优先型触发器，如果两个输入端的信号状态均为"1"，则指令的执行顺序是最重要的，则置位复位优先型触发器先执行置位指令，然后执行复位指令，并在执行余下的程序扫描过程中保持复位状态。

作为本发明的进一步改进，在接通延时定时器中，如果在启动IN输入端有一个上升沿，接通延时定时器将启动内部计时器，信号变化始终是启用计时器的必要条件，只要IN输入端的信号状态为"1"，计时器就以在PT输入端设定的时间间隔运行，计时器达到设定时间而没有出错，并且IN输入端的信号状态仍为"1"时，Q输出端的信号状态为"1"，如果计时器运行期间IN输入端的信号状态从"1"变为"0"，计时器将停止，这种情况下，Q输出端的信号状态为"0"。

作为本发明的进一步改进，升值计数器模块PV端连接的是外部变量“循环次数设定”，可以随时在监控画面上修改参数，每当变量“运行输出”的信号状态由"0"变为"1"后，升值计数器计数一次，当累积计数等于“循环次数设定”变量给定值后，模块输出端的“运行结束”变量置位为"1"，当变量“运行激活”或者“运行结束延时”正跳变为"1"后，升值计数器的计数清零，准备新一轮的升值计数。

作为本发明的进一步改进，在脉冲定时器中，如果在IN输入端有一个上升沿，脉冲定时器将启动，信号变化始终是启用定时器的必要条件，定时器以在PT输入端设定的时间间隔运行，即使在时间间隔结束前，IN输入端的信号状态变为"0"，只要定时器运行，Q输出端的信号状态始终为"1"。

作为本发明的进一步改进，在断开延时定时器中，如果在IN输入端有一个下降沿，断开延时定时器将启动定时器，信号变化始终是启用定时器的必要条件，如果IN输入端的信号状态为"1"，或定时器正在运行，则Q输出端的信号状态为"1"，定时器达到预设时间值，并且IN输入端的信号状态仍为"0"时，Q输出端的信号状态变为"0"，如果在定时器运行期间IN输入端的信号状态从"0"变为"1"时，定时器将复位，IN输入端的信号状态再次从"1"变为"0"后，定时器才能重新启动。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：本发明提供的可控式循环通断程序的算法控制振筛的下料闸门，使振筛在震动时，让闸门打开一段时间后，再自动关闭一段时间，再打开—>关闭，如此循环几次，目的是使振筛在放料的过程中产生几次空震，将振筛上的炉料粉末筛落，减少入炉粉末，炉料中的粉末少了，料面就不会糊料，煤气流很容易从炉底均匀通过，透气性好，减少了由于粉末而引起的悬料现象。提高了煤气利用率，有利于炉料的预热，减少能量消耗，增加还原度，提高高炉焦比和生铁产量。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明：

图1为算法的结构形式；

图2为算法的流程图；

图3为启动和结束部分的程序结构；

图4为接通延时定时器的时序图；

图5为循环计数部分的程序结构；

图6为循环控制部分的程序结构；

图7为脉冲定时器的时序图；

图8为断开延时定时器的时序图。

具体实施方式

为了本发明的技术方案和有益效果更加清楚明白，下面结合具体实施例对本发明进行进一步的详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施方式仅用于理解本发明，并不用于限定本发明，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

整个算法由三个程序段构成，分别是程序的置位和复位控制部分，循环计数部分，循环控制部分。

1循环算法的启动和结束

在这部分里要使用一个【复位优先型触发器】和一个【接通延时定时器】，用于算法的启动和结束，程序结构如图3

1.1模块功能说明

【复位优先型触发器】

描述：如果S输入端的信号状态为"1"，R1输入端的信号状态为"0"，则置位复位优先型触发器。否则，如果S输入端的信号状态为"0"，R输入端的信号状态为"1"，则置位复位优先型触发器。如果两个输入端的信号状态均为"1"，则指令的执行顺序是最重要的。则置位复位优先型触发器先执行置位指令，然后执行复位指令，并在执行余下的程序扫描过程中保持复位状态。

【接通延时定时器】

描述：如果在启动IN输入端有一个上升沿，接通延时定时器将启动内部计时器。信号变化始终是启用计时器的必要条件。只要IN输入端的信号状态为"1"，计时器就以在PT输入端设定的时间间隔运行。计时器达到设定时间而没有出错，并且IN输入端的信号状态仍为"1"时，Q输出端的信号状态为"1"。如果计时器运行期间IN输入端的信号状态从"1"变为"0"，计时器将停止。这种情况下，Q输出端的信号状态为"0"。

时序图：接通延时定时器的特征曲线如图4

当IN输入端变为"1"时，内部计时器（ET）开始计时；

当计时器时间达到PT输入端的预设时间值后，Q输出端变为"1"；

当IN输入端变为"0"后，Q输出端变为"0"，同时内部计时器（ET）停止计时并且复位；

当计时器时间未达到PT输入端的预设时间值时，IN输入端变为"0"，则计时器停止计时并且复位，Q输出端不会受影响而变为"1"。

1.2 程序段算法解析

当在监控画面上点击启动按钮（按钮应为脉冲信号方式）后，发出“运行指令”（Run_order），通过【复位优先型触发器】使数字量“运行激活”（Run_act）置位为"1"，循环通断算法开始执行，直到程序内部变量“运行结束”（Run_finish）的状态为"1"后，将“运行激活”（Run_act）复位为0，算法结束。同时变量“运行结束”（Run_finish）通过【接通延时定时器】延时0.5秒后，发出“运行结束延时”（Run_finish_delay）信号，增加延时的目的是为了消除异常的信号波动。

2 循环计数部分

这部分用到一个【升值计数器】模块，用于计算程序运行中的循环次数，当达到预设的循环次数后，发出结束信号，程序结构如图5

2.1 【升值计数器】模块功能说明

描述 ：如果CU输入端的信号状态从"0"切换为"1"，并且计数器的值小于"999"，则计数器的值增1；如果R输入端状态为"1"，则计数器复位，并将计数值设置为零；如果计数值大于等于输入端PV设定值，则Q输出端的信号状态为"1"。

2.2 程序段算法解析

【升值计数器】PV端连接的是外部变量“循环次数设定”（Repeat_num），可以随时在监控画面上修改参数，每当变量“运行输出”（Run_out）的信号状态由"0"变为"1"后，【升值计数器】计数一次，当累积计数等于“循环次数设定”（Repeat_num）变量给定值后，模块输出端的“运行结束”（Run_finish）变量置位为"1"。当变量“运行激活”（Run_act）或者“运行结束延时”（Run_finish_delay）正跳变为"1"后，【升值计数器】的计数清零，准备新一轮的升值计数。这两个变量以并联方式作为【升值计数器】计数器复位的条件，目的是每当算法开始运行时，使用“运行激活”（Run_act）变量给计数器清零，当算法结束后用“运行结束延时”（Run_finish_delay）再给计数器清零，作用相同，看似重复的动作也是为了消除异常状态，同时这两个变量使用【正跳延检测】触点，因为“运行激活”（Run_act）变量从算法开始执行，直到算法结束，其信号状态始终为"1"，如果不用【正跳延检测】触点，【升值计数器】始终处于复位状态，将无法计数。

3 通、断控制的实现

这部分是整个算法的关键，通过【脉冲定时器】和【断开延时定时器】模块实现对外部变量“运行输出”（Run_out）的置位和复位时间的控制，程序结构如图6

3.1 模块功能说明

【脉冲定时器】

描述：如果在IN输入端有一个上升沿，脉冲定时器将启动。信号变化始终是启用定时器的必要条件。定时器以在PT输入端设定的时间间隔运行，即使在时间间隔结束前，IN输入端的信号状态变为"0"。只要定时器运行，Q输出端的信号状态始终为"1"。

时序图：脉冲定时器特征曲线如下图7

当IN输入端变为"1"时，Q输出端变为"1"，同时内部计时器开始计时；

当内部计时器达到PT输入端的预设时间值后，Q输出端变为"0"（不受IN输入端的影响）；

当内部计时器停止计时后，如果IN输入端变为"0"，则内部计时器复位；

当内部计时器未达到PT输入端的预设时间值时，其内部计时器不受IN输入端变量的变化而影响；

当内部计时器达到PT输入端预设时间值后，如果IN输入端变为"0"，则停止计时并且复位，同时Q输出端变为"0"。

【断开延时定时器】

描述：如果在IN输入端有一个下降沿，TOF(断开延时定时器)将启动定时器。信号变化始终是启用定时器的必要条件。如果IN输入端的信号状态为"1"，或定时器正在运行，则Q输出端的信号状态为"1"。定时器达到预设时间值，并且IN输入端的信号状态仍为"0"时，Q输出端的信号状态变为"0"。如果在定时器运行期间IN输入端的信号状态从"0"变为"1"时，定时器将复位。IN输入端的信号状态再次从"1"变为"0"后，定时器才能重新启动。

时序图：断开延时定时器特征曲线如下图8

当IN输入端变为"1"时，Q输出端变为"1"；

当IN输入端变为"0"时，内部计时器开始计时；

当内部计时器达到PT输入端的预设时间值后，Q输出端变为"0"；

当内部计时器停止计时后，如果IN输入端变为"1"，则内部计时器复位，同时Q输出端变为"1"；

当内部计时器未达到PT输入端的预设时间值时，IN输入端变为"1"，则计时器停止计时并且复位，Q输出端不会受影响而变为"0"。

【正跳延检测】（︱P︱）：检测变量由"0"到"1"的信号变化，当变量由"0"变为"1"后，发出一个脉冲信号"1"。

【负跳延检测】（︱N︱）：检测变量由"1"到"0"的信号变化，当变量由"1"变为"0"后，发出一个脉冲信号"1"。

3.2 程序段算法解析

当“运行激活”（Run_act）状态变为"1"后，【正跳延检测】触点发出一个脉冲信号"1"，激活【脉冲定时器】模块，其内部计时器开始计时，并且Q输出端输出"1"，通过【断开延时定时器】模块后，其Q输出端连接的“运行中断”（Run_break）信号状态变为"1"，此时“运行输出”（Run_out）置位"1"。

当【脉冲定时器】模块的内部计时器达到“运行通时间设定”（Run_time）的时间后，模块Q输出端状态变为"0"，“运行输出”（Run_out）也复位"0"，同时激活【断开延时定时器】模块，其内部计时器开始计时，当【断开延时定时器】模块的内部计时器达到“运行断时间设定”（Run_break）时间后，“运行中断”（Run_break）复位"0"，同时【脉冲定时器】模块IN输入端连接的【负跳延检测】触点检测变量由"1"变为"0"后，发出一个脉冲信号"1"，循环重新开始。

因此变量“运行输出”（Run_out）的置位时间就是变量“运行通时间设定”（Run_time）的预设时间，复位时间就是变量“运行断时间设定”（Run_break）的预设时间。这里要注意的是，【负跳延检测】触点“运行中断”（Run_break）前要有个常开触点“运行激活”（Run_act）作为条件，这样算法循环结束后，“运行激活”（Run_act）复位"0"，该支路程序不会再执行，否则会进入死循环，一直执行下去。

值得注意的是，在本发明的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

Claims (6)

1.一种可控式循环通断程序的算法，其特征在于：包括置位和复位控制部分，循环计数部分，循环控制部分；

在循环控制部分中，使用一个复位优先型触发器和一个接通延时定时器，用于算法的启动和结束，当在监控画面上点击启动按钮后，发出“运行指令”，通过复位优先型触发器使数字量“运行激活”置位为"1"，循环通断算法开始执行，直到程序内部变量“运行结束”的状态为"1"后，将“运行激活”复位为0，算法结束，同时变量“运行结束”通过接通延时定时器延时0.5秒后，发出“运行结束延时”信号，增加延时的目的是为了消除异常的信号波动；

在循环计数部分中，用到一个升值计数器模块，用于计算程序运行中的循环次数，当达到预设的循环次数后，发出结束信号；

在置位和复位控制部分中，通过脉冲定时器和断开延时定时器实现对外部变量“运行输出”的置位和复位时间的控制，当“运行激活”状态变为"1"后，正跳延检测触点发出一个脉冲信号"1"，激活脉冲定时器模块，其内部计时器开始计时，并且Q输出端输出"1"，通过断开延时定时器模块后，其Q输出端连接的“运行中断”信号状态变为"1"，此时“运行输出”置位"1"，当脉冲定时器模块的内部计时器达到“运行通时间设定”的时间后，模块Q输出端状态变为"0"，“运行输出”也复位"0"，同时激活断开延时定时器模块，其内部计时器开始计时，当断开延时定时器模块的内部计时器达到“运行断时间设定”时间后，“运行中断”复位"0"，同时脉冲定时器模块IN输入端连接的负跳延检测触点检测变量由"1"变为"0"后，发出一个脉冲信号"1"，循环重新开始。

2.根据权利要求1所述的一种可控式循环通断程序的算法，其特征在于：在复位优先型触发器中，如果S输入端的信号状态为"1"，R1输入端的信号状态为"0"，则置位复位优先型触发器，否则，如果S输入端的信号状态为"0"，R输入端的信号状态为"1"，则置位复位优先型触发器，如果两个输入端的信号状态均为"1"，则指令的执行顺序是最重要的，则置位复位优先型触发器先执行置位指令，然后执行复位指令，并在执行余下的程序扫描过程中保持复位状态。

3.根据权利要求1所述的一种可控式循环通断程序的算法，其特征在于：在接通延时定时器中，如果在启动IN输入端有一个上升沿，接通延时定时器将启动内部计时器，信号变化始终是启用计时器的必要条件，只要IN输入端的信号状态为"1"，计时器就以在PT输入端设定的时间间隔运行，计时器达到设定时间而没有出错，并且IN输入端的信号状态仍为"1"时，Q输出端的信号状态为"1"，如果计时器运行期间IN输入端的信号状态从"1"变为"0"，计时器将停止，这种情况下，Q输出端的信号状态为"0"。

4.根据权利要求1所述的一种可控式循环通断程序的算法，其特征在于：升值计数器模块PV端连接的是外部变量“循环次数设定”，可以随时在监控画面上修改参数，每当变量“运行输出”的信号状态由"0"变为"1"后，升值计数器计数一次，当累积计数等于“循环次数设定”变量给定值后，模块输出端的“运行结束”变量置位为"1"，当变量“运行激活”或者“运行结束延时”正跳变为"1"后，升值计数器的计数清零，准备新一轮的升值计数。

5.根据权利要求1所述的一种可控式循环通断程序的算法，其特征在于：在脉冲定时器中，如果在IN输入端有一个上升沿，脉冲定时器将启动，信号变化始终是启用定时器的必要条件，定时器以在PT输入端设定的时间间隔运行，即使在时间间隔结束前，IN输入端的信号状态变为"0"，只要定时器运行，Q输出端的信号状态始终为"1"。

6.根据权利要求1所述的一种可控式循环通断程序的算法，其特征在于：在断开延时定时器中，如果在IN输入端有一个下降沿，断开延时定时器将启动定时器，信号变化始终是启用定时器的必要条件，如果IN输入端的信号状态为"1"，或定时器正在运行，则Q输出端的信号状态为"1"，定时器达到预设时间值，并且IN输入端的信号状态仍为"0"时，Q输出端的信号状态变为"0"，如果在定时器运行期间IN输入端的信号状态从"0"变为"1"时，定时器将复位，IN输入端的信号状态再次从"1"变为"0"后，定时器才能重新启动。

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